UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO - PUNOESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

SUBESTRUCTURA DE UN PUENTE (ESTRIBOS)

ESTRIBOes la parte de unpuentedestinada a soportar el peso deltablero, estos se proyectarn para resistir el empuje de tierras, el peso propio del estribo y de la superestructura, la carga viva sobre cualquier parte de la superestructura o terrapln de acceso, las fuerzas por viento, la fuerza longitudinal cuando los apoyos son fijos y las fuerzas longitudinales debidas a la friccin o al esfuerzo cortante que se desarrollan en los apoyos. En el proyecto se debe analizar cualquier combinacin de esas fuerzas que pueda producir la condicin ms desfavorable de carga.Los estribos se proyectarn para que estn del lado de la seguridad en lo que respecta al volteamiento alrededor de la arista frontal en el desplante del cimiento, al deslizamiento sobre la base del mismo y al aplastamiento del material del desplante en el punto de mxima presin o para que no se sobrecarguen los pilotes.Sus objetivos son los siguientes:Transmitir el peso a loscimientos. Mantener la disposicin de la tierra. Unir la estructura a las vas de acceso. Servir de apoyo a unarcodentro de una estructura.TIPOS DE ESTRIBOS:Los ms conocidos son: Estribo de gravedad (concreto simple) Estribo en voladizo (concreto armado) Estribo con pantalla y contrafuerte (concreto armado)

SOCAVACION EN ESTRIBOS

La socavacin es el resultado de la accin erosiva del flujo de agua que arranca y acarrea material de lecho y de las bancas de un cauce, convirtindose en una de las causas ms comunes de falla en puentes.Un autor britnico, Smith en 1976, estudi los casos de 143 puentes que haban fallado total o parcialmente, encontrando entre sus causas las siguientes: 1 falla debida a corrosin en las estructuras metlicas; 4 fallas debidas a fatiga de los materiales; 4 fallas debidas al viento; 5 fallas debidas a diseos inadecuados; 11 fallas debidas a terremotos; 12 fallas debidas a un procedimiento no adecuado durante la construccin; 14 fallas debidas a sobrecargas y choques de embarcaciones; 22 fallas debidas a materiales defectuosos y finalmente, 70 fallas debidas a que las profundidades de socavacin en una o varias pilas, alcanzaron niveles inferiores a los que llegaban las cimentaciones de las mismas.

Todo esto muestra la importancia de un buen anlisis hidrulico para el diseo de puente. Parmetros como la creciente mxima esperada, la profundidad de flujo, caractersticas del lecho, forma, separacin y direccin de las pilas, entre otros, se vuelven de gran relevanciaTIPOS DE SOCAVACINA.Socavacin normal o general:Se entiende por socavacin general el descenso del fondo de un ro que se produce al presentarse una creciente y es debida al aumento de la capacidad de arrastre de material slido que en ese momento adquiere la corriente, en virtud de su mayor velocidad.La erosin del fondo de un cauce definido por el cual discurre una corriente es una cuestin de equilibrio entre el aporte slido que pueda traer el agua a una cierta seccin y el material que sea removido por el agua de esa seccin y al aumentar la velocidad del agua, aumenta tambin la capacidad de arrastre.B. Socavacin en estrechamientos:Se entiende por socavacin en estrechamientos la que se produce por el aumento en la capacidad de arrastre de slidos que adquiere una corriente cuando su velocidad aumenta por efecto de una reduccin de rea hidrulica en su cauce. El efecto es muy importante en puentes, donde por lo comn y por razones de economa suelen ocurrir las mencionadas reducciones, si bien puede presentarse en otros lugares del curso del ro, en que un estrechamiento ms o menos brusco tenga lugar.Los cambios que la presencia de un puente impone a la corriente son principalmente los siguientes:1. Cambio de la velocidad del flujo del agua en el cauce principal.2. Cambio en la pendiente de la superficie libre del agua, hacia arriba y hacia abajo del puente. Esto origina un mayor arrastre del material del fondo en la seccin del cauce y, cuando ello es posible, un ensanchamiento del cauce.C. Socavacin en curvas:Cuando un ro describe una curva existe una tendencia en los filetes lquidos situados ms lejos del centro de curvatura a caminar ms aprisa que los situados ms hacia el interior; como consecuencia, la capacidad de arrastre de slidos de los primeros es mayor que la de los segundos y la profundidad de erosin es mayor en la parte del cauce exterior a la curva que en la interior. El efecto es importante y ha de ser tenido en cuenta en la construccin de puentes en curvas de ro o en el diseo de enrocamientos de proteccin en los mismos lugares pues al disminuir la velocidad la curva aumenta el depsito en esta zona y, por ello, disminuye la zona til para el flujo del agua y al aumentar la profundidad y el rea hidrulica, aumenta el gasto.D. Socavacin local en estribos:Desde el punto de vista de definicin, la socavacin local en estribos es anloga a la que se presenta en las pilas de los puentes, sin embargo, se le distingue por existir algunas diferencias en los mtodos tericos y aun experimentales para su evaluacin.E. Socavacin local en pilas:Cuando se coloca una pila de puente en la corriente de un ro se produce un cambio en las condiciones hidrulicas de sta, y, por lo tanto, en su capacidad para producir arrastre slido. Si la capacidad de arrastre supera localmente el aporte del gasto slido del ro, ocurrir en la pila una socavacin local.

Para poder analizar el problema de la socavacin en pilas y estribos de puentes, es necesario tener en cuenta las variables que influyen en el problema. Se ha demostrado que la profundidad mxima de socavacin (ds) depende de los siguientes factores:1. Densidad del agua (p).2. Velocidad de aproximacin del flujo (V).3. Profundidad de flujo (Y).4. Dimetro medio de los sedimentos (D).5. Ancho efectivo de la pila (b).6. Aceleracin de la gravedad (g).7. Viscosidad cinemtica del fluido (n).8. Gravedad especfica del material del lecho (Gs).9. Desviacin estndar de la gradacin del material (sg).10. Forma de la pila (Kf).Parmetros que afectan la profundidad de socavacin:1. La profundidad de socavacin alrededor de pilas de puentes se ve influenciada por el tipo de transporte de sedimentos, ya sea,Agua clara,Umbral de movimientoo transporte generalizado de sedimentosy es el parmetro (V/Vc) el que marca la diferencia, dondeVces la velocidad crtica.2. El nmero de Froude es uno de los parmetros que mayor influencia muestra en el fenmeno de socavacin local.3. No se encuentra una clara influencia del nmero de Reynolds. Ya que la mayor parte de las investigaciones han demostrado que Re no es un nmero relevante en el clculo de la socavacin, no se tiene en cuenta. Formas de socavacinDependiendo de si existe o no movimiento de sedimentos en el cauce, se pueden presentar dos formas:1. Socavacin en lecho mvil:Se presenta cuando hay transporte de sedimentos desde el lecho aguas arriba hasta el sitio del ponteadero, quedando por lo tanto parte de este sedimento atrapado en el hueco de socavacin.2. Socavacin en agua clara:Se presenta cuando no hay transporte de sedimentos desde el lecho aguas arriba, al sitio del ponteadero, por lo cual no hay reabastecimiento del hueco socavado.Es evidente que el conocimiento de la profundidad a que puede llegar este efecto erosivo es de fundamental importancia en el diseo de cimentaciones poco profundas para puentes, pues una falla seria de juicio en esta cuestin conlleva la destruccin total de la estructura o la adopcin de profundidades antieconmicas y excesivas, que complican seriamente los procedimientos de construccin.Los estudios realizados hasta la fecha permiten decidir que los parmetros que, en mayor o menor grado, influyen en la socavacin local al pie de pilas de puente son los que se mencionan a continuacin:1. Parmetros Hidrulicos:a. Velocidad media de la corrienteb. Tirante frente a la pilac. Distribucin de velocidadesd. Direccin de la corriente respecto al eje de la pila2. Parmetros de Fondo:a. Dimetro de los granosb. Distribucin granulomtrica del material del fondoc. Forma de los granosd. Grado de cohesin o cementacine. Peso especfico sumergidof. Estratificacin del subsuelo3. Parmetros Geomtricos:a. Anchob. Relacin largo-anchoc. Perfil de la seccin horizontal4. Parmetros de ubicacin del puente:a. Contraccin en la seccinb. Forma del ro en plantac. Obras de control de gasto que se haya construido aguas arriba o aguas abajo.Es interesante notar que para una misma pila, colocada en el mismo lugar, la socavacin mxima producida no siempre se presenta en el mismo punto de la pila; depende de la velocidad del agua.ALGUNAS RECOMENDACIONES DE INVESTIGADORESDe los investigadores de todo el mundo interesados en este tema se emprendieron estudios para obtener mecanismos que redujeron en gran porcentaje la profundidad de equilibrio, de los cuales resultaron los siguientes datos:1. Diseo de la pila con formas biseladas con el fin de disminuir la zona de separacin y la formacin de la vorticidad causante de la socavacin.2. Disposicin de material granular resistente a la erosin en el lecho, cuyo dimetro medio se obtiene con la ecuacin de la velocidad crtica.3. Ubicacin de la pila en sitios donde el lecho tenga caractersticas de no erodabilidad.4. Reduccin de vorticidad y corrientes secundarias. Esto se logra disminuyendo los agentes enrodantes como las fuertes corrientes secundarias en el flujo, que ocasionan el arrastre del material del fondo. Para lograr estas reducciones se utilizan elementos protectores no estructuralesPROCESO CONSTRUCTIVO DE UN ESTRIBO

No hay una normatividad para el proceso constructivo ya que durante este proceso se presentan diferentes factores a evaluar y no se puede estandarizar a un solo tipo de proceso constructivo pero podemos dar algunas nociones generales como debera de realizarse este proceso.Primeramente contar con la maquinaria y el equipo necesario (Que podran ser cargadores frontales tractores sobre orugas, volquetes), y materiales de calidad (agregado grueso y fino, el tipo de cemento, acero de buena calidad, aditivos)Una vez que se cuente con estos requerimientos se debe dar paso a la eleccin de personas conocidas en este tipo de trabajos que tengan el debido expertis y que este personal cuente con los debidos equipos de proteccin personal para evitar cualquier incidente fatal.Luego aislamos el agua que este circundando persona donde se realizara el cimentado del estriboLuego procedemos a la excavacin requerida en el lugar donde se asentara el estribo utilizando los equipos correspondientes Luego realizamos el respectivo vaciado del cimiento con concreto ciclpeo utilizando el correcto tipo de cemento y acero. Esto se podra realizar en un asola sesin que podra sr horas o un da.Luego se proceder al respectivo encofrado de la parte superior del estribo (cajuela, contrafuerte), para su respectivo vaciado este vaciado comprende toda la parte superior del estribo incluyendo la corona.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS PUENTES Y OBRAS DE ARTE (Ing. Arturo Rodrguez Serquen)AASHTO- LRFD 2010